Афзалиятҳои алоқаи нахи оптикӣ:
● Иқтидори бузурги муошират
● Масофаи дарози реле
● Бе дахолати электромагнитӣ
● Захираҳои бой
● Вазни сабук ва андозаи хурд
Таърихи мухтасари алоқаи оптикӣ
Зиёда аз 2000 сол мукаддам чарогхои маяк, семафорхо
1880, алоқаи оптикии телефонӣ-симӣ
1970, алоқаи нахи оптикӣ
● Дар соли 1966, "Падари нахи оптикӣ", доктор Гао Ёнг бори аввал идеяи алоқаи нахи оптикиро пешниҳод кард.
● Соли 1970 дар Донишкадаи Белл Ян Лин Янсионг як лазери нимноқилӣ буд, ки метавонад дар ҳарорати хона пайваста кор кунад.
● Дар соли 1970, Корнинг Капрон 20 дБ/км нахро талаф дод.
● Дар соли 1977, аввалин хатти тиҷоратии Чикаго бо суръати 45 Мб/с.
Спектри электромагнитӣ
Шӯъбаи бандҳои алоқа ва воситаҳои интиқоли мувофиқ
Рефраксия / инъикос ва инъикоси умумии нур
Азбаски нур дар моддаҳои гуногун ба таври гуногун ҳаракат мекунад, вақте ки нур аз як модда ба моддаи дигар паҳн мешавад, рефраксия ва инъикос дар байни ду модда ба амал меояд. Ғайр аз он, кунҷи нури шикаста бо кунҷи нури афтанда фарқ мекунад. Вақте ки кунҷи нури афтанда ба як кунҷи муайян мерасад ё аз он зиёд мешавад, нури шикаста нопадид мешавад ва тамоми нури афтида баргардонида мешавад. Ин инъикоси умумии нур аст. Мавҷҳои гуногун барои як дарозии мавҷҳои рӯшноӣ кунҷҳои шикастаи гуногун доранд (яъне маводҳои гуногун нишондиҳандаҳои шикастани гуногун доранд) ва ҳамон маводҳо барои дарозии мавҷҳои нур кунҷҳои шикастаи гуногун доранд. Алоқаи нахи оптикӣ ба принсипҳои дар боло зикршуда асос ёфтааст.
Тақсимоти инъикос: Параметри муҳими тавсифи маводи оптикӣ шохиси шикаста мебошад, ки онро N ифода мекунад. Таносуби суръати нури C дар вакуум ба суръати нури V дар мавод шохиси шикастани мавод мебошад.
N = C / V
Индекси шикастани шишаи кварц барои алоқаи нахи оптикӣ тақрибан 1,5 аст.
Сохтори нахи
Нахи луч одатан ба се қабат тақсим мешавад:
Қабати аввал: маркази ядрои шишаи нишондиҳандаи баланди рефраксия (диаметри аслӣ одатан 9-10 астμм, (режими ягона) 50 ё 62,5 (мултимодам).
Қабати дуюм: мобайн ин рӯйпӯши шишаи кремнийи пасти рефраксия мебошад (диаметраш одатан 125 аст.μм).
Қабати сеюм: берунтарин қабати қатрон барои мустаҳкамкунӣ мебошад.
1) ядро: шохиси шикастани баланд, ки барои интиқоли нур истифода мешавад;
2) Сарпӯши рӯйпӯшӣ: шохиси шикастани паст, ки ҳолати умумии инъикосро бо ядро ташкил медиҳад;
3) Куртаи муҳофизатӣ: Он дорои қувваи баланд аст ва метавонад ба таъсири калон барои ҳифзи нахи оптикӣ тоб оварад.
Сими оптикии 3мм: норанҷӣ, MM, режими бисёрҷониба; зард, SM, як-режим
Андозаи нах
Диаметри берунӣ одатан 125um аст (ба ҳисоби миёна 100um барои як мӯй)
Диаметри дохилӣ: ҳолати ягона 9um; multimod 50 / 62.5um
Диафрагмаи рақамӣ
На ҳама рӯшноие, ки дар рӯи охири нахи оптикӣ рух медиҳад, тавассути нахи оптикӣ интиқол дода мешавад, балки танҳо нуре, ки дар доираи муайяни кунҷҳо рух медиҳад. Ин кунҷро диафрагмаи ададии нах меноманд. Диафрагмаи калонтари ададии нахи оптикӣ барои пайваст кардани нахи оптикӣ муфид аст. Истеҳсолкунандагони гуногун диафрагмаҳои рақамии гуногун доранд.
Навъи нах
Мувофиқи тарзи интиқоли нур дар нахи оптикӣ, он метавонад ба зерин тақсим карда шавад:
Multi-Mode (ихтисор: MM); Ҳолати ягона (ихтисор: SM)
Нахи мултимедиявӣ: ядрои марказии шиша ғафстар аст (50 ё 62,5μм) ва метавонад нурро дар якчанд режим интиқол диҳад. Бо вуҷуди ин, дисперси байни режими он калон аст, ки басомади интиқоли сигналҳои рақамиро маҳдуд мекунад ва бо афзоиши масофа он ҷиддитар мешавад.Масалан: нахи 600MB / KM дорои маҷрои 300МБ дар 2KM мебошад. Аз ин рӯ, масофаи интиқоли нахи бисёрҷониба нисбатан кӯтоҳ аст, одатан танҳо якчанд километр аст.
Нахи ягона: ядрои шишаи марказӣ нисбатан борик аст (диаметри аслӣ одатан 9 ё 10 аст.μм), ва метавонад танҳо дар як режим нур интиқол диҳад. Дар асл, он як навъ нахи оптикии қадам аст, аммо диаметри аслӣ хеле хурд аст. Дар назария, танҳо нури мустақими як роҳи паҳншавӣ иҷозат дода мешавад, ки ба нах ворид шавад ва дар ядрои нах рост паҳн шавад. Набзи нах базӯр дароз карда мешавад.Аз ин рӯ, дисперсияи байни режими он хурд аст ва барои иртиботи дурдаст мувофиқ аст, аммо дисперсияи хроматикии он нақши муҳим дорад. Ба ин тартиб, нахи якмода нисбат ба паҳнои спектр ва устувории манбаи рӯшноӣ талаботи баландтар дорад, яъне паҳнои спектри танг ва устуворӣ хуб аст. .
Таснифи нахҳои оптикӣ
Аз рӯи мавод:
Нахи шиша: Дар аслӣ ва рӯйпӯшҳо аз шиша сохта шудаанд, бо талафоти хурд, масофаи интиқоли дароз ва арзиши баланд;
Нахи оптикии кремнийи бо резинӣ пӯшидашуда: аслӣ шиша аст ва пӯшиш пластикӣ аст, ки дорои хусусиятҳои шабеҳ ба нахи шиша ва арзиши камтар аст;
Нахи оптикии пластикӣ: Ҳам аслӣ ва ҳам пӯшиш пластикӣ буда, талафоти калон, масофаи интиқоли кӯтоҳ ва нархи паст доранд. Аксаран барои техникаи маишӣ, аудио ва интиқоли тасвирҳо ба масофаи кӯтоҳ истифода мешавад.
Бино ба равзанаи басомади интиқоли оптималии: нахи як-режими анъанавӣ ва нахи як-режими-дисперсии иваз.
Навъи анъанавӣ: Хонаи истеҳсоли нахи оптикӣ басомади интиқоли нахи оптикиро дар як дарозии мавҷи нур, ба монанди 1300нм оптимизатсия мекунад.
Навъи паҳншуда: Истеҳсолкунандаи нахи оптикӣ басомади интиқоли нахиро дар ду дарозии мавҷҳои рӯшноӣ, ба монанди: 1300нм ва 1550нм оптимизатсия мекунад.
Тағйирёбии ногаҳонӣ: Нишондиҳандаи рефраксияи ядрои нах ба рӯйпӯши шиша ногаҳонӣ аст. Он дорои арзиши паст ва паҳншавии баланди байни режим мебошад. Муносиб барои алоқаи кӯтоҳмуддати паст, ба монанди назорати саноатӣ. Бо вуҷуди ин, нахи якмоҳа аз сабаби паҳншавии хурди байнимоҳавӣ як навъи мутатсияро истифода мебарад.
Нахи градиентӣ: шохиси шикастани ядрои нах ба рӯйпӯши шиша тадриҷан кам карда, имкон медиҳад, ки нури режими баланд дар шакли синусоидӣ паҳн шавад, ки метавонад парокандагии байни режимҳоро коҳиш диҳад, маҷрои нахро зиёд кунад ва масофаи интиқолро зиёд кунад, аммо хароҷот нахи режими олӣ асосан нахи дараҷабандӣ мебошад.
Мушаххасоти умумии нахи
Андозаи нах:
1) Диаметри асосии режими ягона: 9/125μм, 10/125μm
2) Диаметри пӯшиши берунӣ (2D) = 125μm
3) Диаметри қабати берунӣ = 250μm
4) Пигтейл: 300μm
5) Модули бисёрҷониба: 50/125μм, стандарти аврупоӣ; 62,5 / 125μм, стандарти амрикоӣ
6) Шабакаҳои саноатӣ, тиббӣ ва пастсуръат: 100/140μм, 200/230μm
7) Пластмасса: 98/1000μм, барои идоракунии автомобил истифода бурда мешавад
Камшавии нах
Омилҳои асосие, ки боиси сустшавии нахҳо мешаванд, инҳоянд: дохилӣ, хамшавӣ, фишурдан, наҷосат, нобаробарӣ ва кунҷ.
Интренсикӣ: Ин талафоти хоси нахи оптикӣ мебошад, аз ҷумла: Парокандашавии Релей, азхудкунии дохилӣ ва ғайра.
Хам кардан: Вақте ки нах хам мешавад, нури як қисми нах аз сабаби парокандашавӣ гум мешавад ва дар натиҷа талаф мешавад.
Фишурдан: талафот дар натиҷаи каме хам шудани нах ҳангоми фишурдани он.
Наҷосат: Наҷосати нахи оптикӣ нури дар нахи интиқолшударо ҷаббида ва пароканда мекунад ва боиси талафот мегардад.
Нобаробар: Талафоте, ки аз нишондиҳандаи нобаробари шикастани маводи нах ба вуҷуд омадааст.
Пайвастшавӣ: Талафоте, ки ҳангоми пайвасткунии нах ба вуҷуд меояд, ба монанди: меҳварҳои гуногун (талаботи коаксиалии нахи як режим аз 0,8 камтар аст.μм), чеҳраи ниҳоӣ ба меҳвар перпендикуляр нест, рӯйи охири он нобаробар аст, диаметри ядрои кунҷ мувофиқат намекунад ва сифати пайвасткунӣ паст аст.
Навъи кабели оптикӣ
1) Аз рӯи усулҳои гузоштан: кабелҳои оптикии худтаъминкунанда, кабелҳои оптикии қубур, кабелҳои оптикии зиреҳпӯш ва кабелҳои оптикии зериобӣ.
2) Мувофиқи сохтори кабели оптикӣ инҳоянд: сими оптикии бастабандишуда, кабели оптикии қабати каҷшуда, кабели оптикии сахт, сими оптикии лента, сими оптикии ғайриметаллӣ ва кабели оптикии филиал.
3) Мувофики максад: кабелхои оптики барои алокаи байни масофа, кабелхои оптикии беруна барои масофаи кутох, кабелхои гибридии оптики ва кабелхои оптики барои бинохо.
Пайвастшавӣ ва қатъ кардани кабелҳои оптикӣ
Пайвастшавӣ ва қатъ кардани ноқилҳои оптикӣ малакаҳои асосие мебошанд, ки кормандони нигоҳубини кабели оптикиро бояд аз худ кунанд.
Таснифи технологияи пайвасти нахи оптикӣ:
1) Технологияи пайвасти нахи оптикӣ ва технологияи пайвасти кабели оптикӣ аз ду қисм иборат аст.
2) Охири сими оптикӣ ба пайвасти сими оптикӣ монанд аст, ба истиснои он, ки амалиёт бояд аз сабаби маводи гуногуни пайвасткунак фарқ кунад.
Навъи пайвасти нах
Пайвасти кабели нахи оптикиро одатан ба ду категория тақсим кардан мумкин аст:
1) Пайвасти собит нахи оптикӣ (одатан ҳамчун пайвасткунаки мурда маълум аст). Умуман истифода splicer нахи оптикии меёфт; барои сари бевоситаи кабели оптикӣ истифода мешавад.
2) Пайвасткунаки фаъоли нахи оптикӣ (одатан ҳамчун пайвасткунандаи зинда маълум аст). Пайвасткунакҳои ҷудошавандаро истифода баред (одатан ҳамчун пайвандҳои фуҷур маълум аст). Барои jumper нахи, пайвасти таҷҳизот ва ғайра.
Аз сабаби нопурра будани чеҳраи охири нахи оптикӣ ва якрангии фишор дар рӯи охири нахи оптикӣ, талафоти пайвастагии нахи оптикӣ бо як разряд ҳанӯз нисбатан калон аст ва усули разряди дуюмдараҷа ҳоло истифода мешавад. Аввалан, чеҳраи охири нахро пешакӣ гарм кунед ва холӣ кунед, рӯи охири онро шакл диҳед, чанг ва хошокро тоза кунед ва фишори охири нахро тавассути пеш аз гармкунӣ яксон кунед.
Усули мониторинги талафоти пайвасти нахи оптикӣ
Се усул барои мониторинги талафи пайвасти нах вуҷуд дорад:
1. Монитор дар пайвасткунанда.
2. Мониторинги манбаи нур ва ҳисобкунаки оптикии қувваи барқ.
3. Усули андозагирии OTDR
Усули кори пайвасти нахи оптикӣ
Амалҳои пайвасти нахи оптикӣ ба таври умум ба инҳо тақсим мешаванд:
1. Мубориза бо чеҳраи охири нахи.
2. Насби пайвастшавӣ нахи оптикӣ.
3. Ҷойгиркунии нахи оптикӣ.
4. Муҳофизати пайвасткунакҳои нахи оптикӣ.
5. Барои новаи нахи боқимонда панҷ қадам вуҷуд дорад.
Умуман, пайвасти тамоми сими оптикӣ мувофиқи қадамҳои зерин иҷро карда мешавад:
Қадами 1: дарозии хеле хуб, кабели оптикиро кушоед ва рахна кунед, ғилофи кабелро хориҷ кунед
Қадами 2: Хамираи пуркунии нафтро дар сими оптикӣ тоза ва хориҷ кунед.
Қадами 3: Нахро баста кунед.
Қадами 4: Шумораи ядроҳои нахро тафтиш кунед, ҷуфткунии нахро иҷро кунед ва дурустии тамғакоғазҳои ранги нахиро санҷед.
Қадами 5: Мустаҳкам кардани алоқаи дил;
Қадами 6: Ҷуфтҳои хати ёрирасони гуногун, аз ҷумла ҷуфтҳои хатти корӣ, ҷуфтҳои хати назоратӣ, хатҳои заминии муҳофизатшуда ва ғайра (агар ҷуфтҳои хати дар боло зикршуда мавҷуд бошанд.
Қадами 7: Нахро пайваст кунед.
Қадами 8: Ҳифзи пайвасткунаки нахи оптикӣ;
Қадами 9: захираи инвентаризатсияи нахи боқимонда;
Қадами 10: Пайвасткунии куртаи кабели оптикиро анҷом диҳед;
Қадами 11: Муҳофизати пайвасткунакҳои нахи оптикӣ
Талафоти нах
1310 нм: 0,35 ~ 0,5 дБ / км
1550 нм: 0,2 ~ 0,3дБ / км
850 нм: 2,3 ба 3,4 дБ / км
талафоти нуқтаи меёфт нахи оптикӣ: 0,08dB / нуқта
Нуқтаи пайванди нах 1 нуқта / 2 км
Исмҳои нахи умумӣ
1) Камшавӣ
Камшавӣ: талафоти энергия ҳангоми интиқоли нур дар нахи оптикӣ, нахи ягонаи режими 1310nm 0.4 ~ 0.6dB / км, 1550nm 0.2 ~ 0.3dB / км; нахи multimode пластикӣ 300dB / км
2) Парокандашавӣ
Парокандашавӣ: Пас аз тай кардани масофаи муайян дар баробари нах, фарохмаҷрои импулсҳои рӯшноӣ зиёд мешавад. Ин омили асосии маҳдудкунандаи суръати интиқол мебошад.
Парокандашавии байни режим: Фақат дар нахҳои бисёрмоҳавӣ ба амал меояд, зеро шеваҳои гуногуни нур бо роҳҳои гуногун ҳаракат мекунанд.
Парокандашавии моддӣ: дарозии мавҷҳои гуногуни нур бо суръати гуногун ҳаракат мекунанд.
Парокандашавии мавҷҳо: Ин аз он сабаб рух медиҳад, ки энергияи рӯшноӣ бо суръати каме фарқ мекунад, вақте ки он тавассути ядро ва пӯшиш мегузарад. Дар нахи якмода, тагьир додани дисперси нах бо рохи тагйир додани сохти дохилии нах хеле мухим аст.
Навъи нахи
G.652 нуқтаи пароканда сифр тақрибан 1300nm аст
G.653 нуқтаи пароканда сифр тақрибан 1550nm аст
G.654 нахи паҳншавии манфӣ
G.655 нахи пароканда-гузаранда
Нахи пурраи мавҷ
3) пароканда кардан
Аз сабаби номукаммал будани сохтори асосии рӯшноӣ, талафоти энергияи рӯшноӣ ба амал меояд ва интиқоли нур дар ин вақт дигар самти хуб надорад.
Маълумоти асосӣ дар бораи системаи нахи оптикӣ
Муқаддима ба меъморӣ ва вазифаҳои системаи асосии нахи оптикӣ:
1. Воҳиди ирсолкунанда: сигналҳои барқро ба сигналҳои оптикӣ табдил медиҳад;
2. Воҳиди интиқол: воситаи интиқолдиҳандаи сигналҳои оптикӣ;
3. Шӯъбаи қабулкунанда: сигналҳои оптикиро қабул карда, ба сигналҳои барқӣ табдил медиҳад;
4. Дастгоҳро пайваст кунед: нахи оптикиро ба манбаи рӯшноӣ, муайянкунии нур ва дигар нахҳои оптикӣ пайваст кунед.
Намудҳои маъмули пайвасткунакҳо
Навъи рӯи охири пайвасткунак
Пайвасткунак
Вазифаи асосӣ паҳн кардани сигналҳои оптикӣ мебошад. Барномаҳои муҳим дар шабакаҳои нахи оптикӣ, махсусан дар шабакаҳои маҳаллӣ ва дастгоҳҳои мултиплексии тақсимоти мавҷҳо мебошанд.
сохтори асосӣ
Пайвасткунак дастгоҳи пассивии дуҷониба мебошад. Шаклҳои асосӣ дарахт ва ситора мебошанд. Пайвасткунак ба тақсимкунанда мувофиқат мекунад.
WDM
WDM—Мултипликатори тақсимоти дарозии мавҷ сигналҳои зиёди оптикиро дар як нахи оптикӣ интиқол медиҳад. Ин сигналҳои оптикӣ басомадҳои гуногун ва рангҳои гуногун доранд. Мультиплексори WDM барои пайваст кардани сигналҳои оптикии сершумор ба як нахи оптикӣ мебошад; мултиплексори демултиплексӣ барои фарқ кардани сигналҳои зиёди оптикӣ аз як нахи оптикӣ мебошад.
Мултиплексери тақсимоти дарозии мавҷ (Легенда)
Таърифи импулсҳо дар системаҳои рақамӣ:
1. Амплитуда: Баландии набз энергияи қувваи оптикиро дар системаи нахи оптикӣ ифода мекунад.
2. Вақти баландшавӣ: вақти зарурӣ барои баланд шудани набз аз 10% то 90% амплитудаи максималӣ.
3. Вақти афтидан: вақти зарурӣ барои паст шудани набз аз 90% то 10% амплитуда.
4. Паҳнои набз: Паҳнои набз дар мавқеи амплитудаи 50%, ки бо вақт ифода карда мешавад.
5. Сикл: вақти мушаххаси набз вақти корӣест, ки барои анҷом додани давра зарур аст.
6. Таносуби нобудшавӣ: Таносуби 1 қувваи нури сигнал ба 0 қувваи нури сигнал.
Таърифи воҳидҳои умумӣ дар алоқаи нахи оптикӣ:
1.dB = 10 log10 (Pout / Pin)
Пут: қувваи баромад; Пин: қувваи вуруд
2. dBm = 10 log10 (P / 1mw), ки воҳиди васеъ истифодашаванда дар муҳандисии алоқа аст; он одатан қувваи оптикиро бо 1 милливатт ҳамчун истинод ифода мекунад;
мисол:–10dBm маънои онро дорад, ки қувваи оптикӣ ба 100uw баробар аст.
3.dBu = 10 log10 (P / 1uw)